Diamant planétaire

Dans le ciel, cette semaine…

  • Saturne se perd dans les feux mourants du Soleil et est très difficile à voir.
  • Jupiter apparaît vers 22 h, Mars apparaît vers 3 h.
  • La Lune sera pleine le 12 septembre.

Ken Tapping, le 7 septembre 2011

Ces dernières semaines, le sujet le plus brûlant d’actualité en astronomie est sans doute la découverte d’une planète constituée dans une large mesure de diamant. Étant donné le prix qu’on accorde à ces pierres, un monde entier en diamant paraît si fantastique qu’il semble sortir tout droit d’un conte des Mille et une nuits. Pourtant, des planètes faites de diamant, ou plus exactement de carbone, font assurément partie des possibilités.

Sous sa forme la plus familière, le carbone est cette substance noire et friable, principal ingrédient de la suie, du charbon et du charbon de bois. On parle alors de « graphite ». Noir, tendre et graisseux au toucher, on utilise souvent le graphite comme lubrifiant et c’est lui qui sert de mine à nos crayons. Le mot dérive du terme grec signifiant « écrire ». À très haute température et quand la pression est élevée, les cristaux de graphite s’écrasent pour prendre une structure plus compacte qui, à l’état pur, devient incolore, transparente et extrêmement dure : le diamant.

Toute nouvelle découverte : une planète qui est probablement constituée principalement de diamant

Toute nouvelle découverte : une planète qui est probablement constituée principalement de diamant.

Sur Terre, on trouve les diamants dans les roches enfouies profondément dans le sol, où celles-ci subissent des températures et des pressions énormes. Quand ces roches diamantifères sont repoussées vers la surface dans la cheminée des volcans, elles transportent les diamants avec elles.

La « planète de diamant » qui a été découverte orbite un pulsar, c’est-à-dire une étoile à neutrons tournant rapidement sur elle-même. Les deux objets ont vu le jour comme un couple d’étoiles assez rapprochées et de grandeur considérable, qui orbitent l’une autour de l’autre. Plus massive est une étoile, plus vite elle vieillira. Celle possédant la plus grande masse s’est effondrée, puis a explosé en une supernova. Son cœur a été si comprimé que ses atomes ont engendré une boule de neutrons compacte à rotation très rapide – l’étoile à neutrons. Cet objet a ensuite commencé à arracher la matière à son compagnon, jusqu’à ce qu’il ne subsiste plus que le noyau.

Le noyau des étoiles produit de l’énergie en transformant par fusion l’hydrogène en éléments plus lourds tels le carbone, l’azote et ainsi de suite. Le cœur dénudé de la malheureuse étoile était une grosse boule essentiellement faite de carbone très chaud et comprimé à l’extrême. En se refroidissant, le noyau s’est solidifié pour devenir un amas principalement constitué de carbone très dense : du diamant. Avec l’arrêt de la fusion nucléaire, ce diamant gigantesque a cessé de luire. D’étoile, il est devenu planète.

L’idée d’un diamant de la grosseur d’une planète ne date pas d’hier. Le célèbre écrivain de science-fiction Arthur C. Clark avait postulé l’existence de telles planètes dans plusieurs nouvelles puis une série de romans, en 2001. Il a par exemple suggéré que Jupiter, la plus grosse planète du système solaire, puisse avoir un cœur de diamant.

Jupiter contient effectivement beaucoup de carbone. Arthur C. Clark a formulé l’hypothèse que, durant la formation et l’histoire subséquente de la planète, du carbone est lentement tombé à travers l’épaisse atmosphère pour s’accumuler autour du noyau, qui est devenu de plus en plus chaud sous la pression, jusqu’à ce que naisse un diamant gigantesque qui a graduellement pris de l’ampleur.

Le cœur des planètes diamantifères nous est inaccessible et le demeurera vraisemblablement. Toutefois, si une collision devait fracasser une telle planète, de précieux débris pourraient flotter là-bas, dans l’espace. Les trouver demeure un défi et les récupérer coûterait sans doute plus cher que ne vaut la pierre précieuse elle-même.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

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